專利名稱：用于制造玻璃的熔爐的再生器的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種用于制造玻璃的熔爐的再生器以及涉及一種包括該再生器的熔爐。
背景技術(shù)：
大部分“火焰”類型的制造玻璃熔爐(即具有氣體或燃料燃燒器作為能量來源)配備有再生器。這些再生器包括一連串有陶瓷元件襯里的室，這些陶瓷元件形成堆疊物并使熱量可根據(jù)循環(huán)而回收及儲存。在操作中來自該熔爐的熱氣或煙霧一般經(jīng)由該再生器的頂部進入該堆疊物及釋放熱能至該堆疊物。同時，為回收熱能，將一般處于環(huán)境溫度下的“冷” 空氣移至在前一循環(huán)期間經(jīng)加熱的另一堆疊物的底部；此空氣使堆疊物處于高溫下及從此處轉(zhuǎn)移至該熔爐的燃燒器，以確保燃料在最佳可能條件下的燃燒。EP0354844或W003/046455闡述一種經(jīng)設計用于形成堆疊物的陶瓷元件。目前，在許多國家中，環(huán)境法規(guī)及降低開支的期望促使玻璃制造商尋求更大的能量節(jié)約。因此，玻璃制造商已研究減少在玻璃熔化熔爐中能量消耗的新穎方式。因此存在對在制造玻璃熔爐中減少能量消耗的裝置的需求。本發(fā)明的目標是滿足此需求，至少是部分滿足。

發(fā)明內(nèi)容
這個目標是通過一種制造玻璃熔爐的再生器達成的，其包括位于第一面與第二面之間的多個層的難熔元件的堆疊物，各層的難熔元件限定多個通道。根據(jù)本發(fā)明，自該第一面延伸小于該堆疊物總高度的50%的高度的堆疊區(qū)域(稱為“第一區(qū)域”)包括至少一個橫片(稱為“窄通道片”)，其中至少75%，較佳至少80%，較佳至少90%的通道(較佳所有通道)在任何橫截面平面內(nèi)呈現(xiàn)寬度小于0. 16米(m)的最大寬度的開口(這些通道稱為“窄通道”)，第一區(qū)域中所有所述窄通道片的累積高度大于 0. 5m,較佳大于0. 7m,更佳大于0. 8m,更佳大于1. Om,大于1. 2m,更佳大于1. 5m?！皺M片”是由兩個橫向平面(即與該堆疊物的軸垂直的平面)所限定的堆疊物的一部分。因此，層是高度等于組成其的難熔元件的高度的橫片。在窄通道片中，不管所考慮的橫截面平面為何，窄通道始終呈現(xiàn)寬度小于最大寬度的開口。在窄通道片中窄通道可因此具有沿著通道改變尺寸的橫截面，限制條件為該截面的寬度始終保持小于最大寬度?！袄鄯e高度”是該堆疊物的第一區(qū)域中所有窄通道片的高度的總和。本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)，對于相同的堆疊物高度和/或相同的堆疊物質(zhì)量，本發(fā)明的再生器可表現(xiàn)增加的效率。具體而言，當其用于加熱供給至燃燒器的氣體時，其使來自該堆疊物的出口處的氣體溫度增加。此可有利地減少制造玻璃的熔爐的燃料消耗。本發(fā)明的再生器還可包括一種或甚至多種以下可選特征
第一面是堆疊物的頂面；堆疊物包括至少一個自第一面延伸的窄通道片；所述最大寬度是0. 13m、0. llm、0. lm、或甚至 0. 09m、或 0. 08m ；不管所考慮的橫截面平面為何，所述窄通道片中窄通道的開口的水力直徑小于 0. 115m，較佳小于0. IlOm;對于橫截面平面中通道的開口而言，術(shù)語“水力直徑”用于指四乘以所述開口的面積除以所述開口的周長的比例；窄通道片的窄通道的開口寬度始終大于0. 03m，或大于0. 04m ；至少在不包括在第一區(qū)域中的堆疊物的區(qū)域中(稱為“第二區(qū)域”)，或甚至在該堆疊物的整個高度中，不管所考慮的橫截面平面為何，不構(gòu)成窄通道片的一個或多個片 (稱為“寬通道片”)、或甚至所有的寬通道片的任一通道的開口的寬度比第一區(qū)域所述窄通道片的任一者中的任一窄通道的開口的寬度大20%，及較佳大 30% ；大于0. 180m,及較佳大于0. 200m ；第二區(qū)域不具有任何窄通道片；堆疊物包括限定該堆疊物的頂面的單一窄通道片，位于其下方的各通道(不管所考慮的橫截面平面為何)(下至該堆疊物的底面)呈現(xiàn)寬度如下的開口 比所述窄通道片中的任一窄通道的開口的寬度大超過20 %，及較佳大超過30 % ； 和/或大于0. 180m,及較佳大于0. 200m ；—個或多個寬通道片或所有的寬通道片的元件的至少部分或僅部分呈現(xiàn)包括具有障礙物的側(cè)面的凸緣，其較佳突出大于5mm和/或小于20mm ；這些元件被稱為“皺褶元件，，；該堆疊物不包括與第一面接觸的皺褶元件，也不包括任何與該堆疊物的第二面接觸的皺褶元件；較佳地，既不限定第一面也不限定第二面，及較佳為寬通道層的至少一層元件是由皺褶元件構(gòu)成；較佳地，此層并不形成第一區(qū)域的部分；在該堆疊物的“中間”區(qū)域中(即在不限定第一或第二面的區(qū)域中)存在皺褶元件，在該堆疊物僅具有一個限定該堆疊物的頂面的窄通道片時是特別有利的；較佳地，第一區(qū)域的窄截面片不包括皺褶元件；較佳地，限定該堆疊物的第二面的層的各通道，至少在與第二面齊平的橫截面平面中，及較佳不管所考慮的橫截面平面為何，呈現(xiàn)寬度大于0. 3m的開口 ； 第一區(qū)域的至少一個窄通道片呈現(xiàn)大于0. 5m,較佳大于0. 7m,更佳大于0. 8m的高度；該片尤其可自第一面延伸；該第一區(qū)域在為該堆疊物高度的小于40%，小于30%，和/或大于5 %，大于 10%，大于15%，或大于20%的高度上延伸；第一區(qū)域可(例如)在小于5m、小于細、小于 3m、小于2m、小于1. 5m、或甚至小于1. Om的高度上延伸；該第一區(qū)域可僅具有一個窄通道片；該第一區(qū)域包括小于10層，或甚至小于8層；該第一區(qū)域包括至少兩層，及較佳至少四層，其中至少75%、較佳至少80%、較佳至少90%的通道、較佳該通道呈現(xiàn)在任何橫截面平面中測得的寬度始終小于最大寬度的開口 ；這些層被稱為“窄通道”層；所述窄通道層可彼此相鄰或不相鄰；所述窄通道層中的一個在該堆疊物的末端以限定該堆疊物的第一面的方式延伸；該第一區(qū)域的至少一個及較佳為每個窄通道層呈現(xiàn)大于0. 10m、大于0. Hm、大于 0. 2m、大于0. 3m、或甚至大于0. 35m、和/或小于0. 6m、小于0. 5m、或甚至小于0. 45m的高度；所述兩個窄通道層是選自自第一面延伸的最先的六個、五個、四個或三個層；所述兩個窄通道層較佳構(gòu)成自第一面延伸的頭兩層；所述四個窄通道層是選自自第一面延伸的六層或五層；所述四個窄通道層較佳構(gòu)成自第一面延伸的頭四層；所述窄通道層的至少某些或甚至所有的元件呈現(xiàn)包括具有障礙物的側(cè)面的凸緣；該堆疊物包括十字形元件和/或成對十字形元件，或是由十字形元件和/或成對十字形元件構(gòu)成；該堆疊物包括由電熔難熔材料制成的元件，或是由經(jīng)電熔難熔材料制成的元件所構(gòu)成；該堆疊軸是垂直的；該堆疊物中的層數(shù)大于10和/或小于30 該堆疊物的高度大于an或大于5m，和/或小于15m，或小于12m ；對于任何橫向截面平面，任何窄通道的開口是恒定的；對于任何橫向截面平面，任何窄通道的開口是多邊形，較佳為矩形，甚至較佳為正方形。本發(fā)明還提供一種包括本發(fā)明的再生器的制造玻璃的熔爐。較佳地，第一面是這樣的堆疊物的面燃燒器的加熱空氣經(jīng)由其離開堆疊物和/ 或來自燃燒器的熱氣經(jīng)由其進入該堆疊物。較佳地，該第一面是該堆疊物的頂面。最后，本發(fā)明提供一種控制包括本發(fā)明的再生器的制造玻璃的熔爐的方法，在該方法中，在第一循環(huán)中，將來自該熔爐的燃燒器的熱氣經(jīng)由該堆疊物的第一面引入至該再生器的堆疊物中，及隨后在該第一循環(huán)之后的第二循環(huán)期間，經(jīng)由通過該堆疊物而被加熱的空氣在被送至該熔爐的燃燒器之前經(jīng)由該堆疊物的第一面離開。


下文描述及各附圖使本發(fā)明可更加容易了解。圖1是顯示如圖加及2b中所示的本發(fā)明的堆疊物的橫截面平面A上的截面；圖加及沘是顯示本發(fā)明的再生器的堆疊物的側(cè)視圖；圖3a及3b、及圖^、4b、及如是顯示可用于建立本發(fā)明的再生器的堆疊物的元件實例的透視圖；圖5顯示橫截面平面中的不同通道開口 ；及圖6顯示十字形元件在再生器的層中的配置實例。在各附圖中，相同的參考符號用于指代相同或類似的元件。
具體實施例方式各圖加及沘顯示再生器的堆疊物10及其具有垂直堆疊軸X。堆疊物10是層12 的疊置，其中各層或“層級”是由元件14的組合構(gòu)成，該元件14通常是由折射性材料制成且全部呈現(xiàn)實質(zhì)上相同的高度。元件14通常可呈現(xiàn)十字形組塊的形狀，諸如圖3a中所示。高度“h”的此組塊具有自該元件的Y軸呈放射狀延伸的四個凸緣15。對于所考慮的所有凸緣，長度“1廣及厚度 “e”是相同的。該十字形組塊也可存在兩個具有短于另兩凸緣長度的長度“12”的對置凸緣。元件也可(舉例來說)呈現(xiàn)一對十字形組塊的形狀，如圖3b中所示。該元件可以是經(jīng)由其凸緣的各者的末端合并兩個簡單的十字形元件的結(jié)果。使用成對十字形組塊可增加該堆疊物的穩(wěn)定性。也可設想其它形狀，如圖^、4b、及如中所示。在附圖中，所示上層的元件尤其可用于構(gòu)造一窄通道片，此外，所示下層的元件尤其可用于構(gòu)造一具有寬通道的片?？稍O想所有形式的常用燒結(jié)或澆鑄難熔元件，尤其由Saint-Gobain SEFPRO公司制造及銷售用于內(nèi)襯再生器室的“類型3”、“類型4”、及“類型6”十字形電鑄元件。已發(fā)現(xiàn)這些產(chǎn)品因其對包含于煙霧中的堿性蒸氣呈現(xiàn)相當?shù)偷姆磻约捌鋵τ刹僮髟偕魉鶑娂拥母邷丶盁嵫h(huán)呈現(xiàn)高耐受性，而完全適用于此應用。此外，這些元件的比表面積較大， 由此促進熱交換及使其可達到相當高的再生效率。此外，構(gòu)成該十字形元件的電熔難熔材料是特別適用于經(jīng)受通過熱處理清潔堆疊物的操作和/或制造復雜的形狀，包括具有相對較小厚度的形狀。所用的元件的尺寸是作為所考慮堆疊物的區(qū)域的函數(shù)而決定的。層的元件以可限定一組通道16的方式配置。通道16在一橫截面平面中的開口 S，稱為“橫截面”，可以是恒定的或在層的高度上可變。在圖加及2b的實施例中，層1 的所有的通道在橫截面平面中呈現(xiàn)相同的實質(zhì)上正方形開口 S。根據(jù)本發(fā)明，在第一區(qū)域中的至少一個窄通道片中，這些開口的寬度始終小于 0. 16m的最大寬度。在橫截面平面中，開口的長度“L”是其最長尺寸。其寬度“ 1 ”是垂直于該長度方向所測得的最大尺寸。在圖5中，針對不同的開口實例顯示尺寸。相鄰兩層的疊置元件(即其可相接觸)可相同或不同，以及水平對準或偏置。呈現(xiàn)相同結(jié)構(gòu)的兩個疊置層可(例如)在該層的寬度方向及長度方向中水平偏置一元件的長度的一半，如圖加中的層1 及124。然而，在所有這些情況下，仍決定元件14及層12的配置及形狀，以導致形成允許氣體在堆疊物10的頂面及底面18及20之間流動的“通道” 17。如介紹中所詳述，熱氣可(例如)經(jīng)由頂面18進入該堆疊物及其可經(jīng)由底面20 離開、冷卻(箭頭F1)。在隨后循環(huán)期間，“冷”空氣可經(jīng)由底面20進入及在回收在上一循環(huán)期間儲存于元件中的部分熱能之后經(jīng)由頂面18離開(箭頭F2)。在此實施例中，將由自頂面18延伸的第一層所構(gòu)造的再生器的區(qū)域稱為“第一區(qū)域” 22。在圖加中，層1 及1 是窄通道層。它們中的每個在第一區(qū)域22及任何橫截面平面中限定皆呈現(xiàn)寬度小于最大寬度的開口 S的通道。層1 限定該堆疊物的頂面18。層 1 及1 是相鄰的且其一起限定窄通道片。第一區(qū)域僅具有一窄通道片。根據(jù)本發(fā)明，該片的高度Ht大于0. 5m。在圖2b中，第一區(qū)域22的層12' J 12' 3是窄通道層，各層12' J 12' 3因此構(gòu)成一窄通道片及各自高度Hn及HT3。根據(jù)本發(fā)明，此兩個片的累積高度Ht = (HT1+HT3) 大于0.5m。層12'工及12' 3是通過通道的層12' 2分開，該通道在至少一個橫截面平面中呈現(xiàn)寬度大于0. 5m的開口。實例提供以下實例用于闡釋及非限制性目的。制造圖3中所示不同的十字形組塊類型1至4并用于建立堆疊物。這些堆疊物中的各層僅具有一種類型的組塊，任一層中的組塊是自一行至另一行及自一列至另一列偏置元件的長度的一半，如圖6中所示，不管所考慮的截面平面為何，以此方式所限定的通道的矩形開口是恒定的。組塊的尺寸及通過層中該組塊所限定的通道的開口的尺寸提供于下表1中。對于組塊2及4，不同凸緣的側(cè)面具有尺寸為IOmm的障礙物或“皺褶”(未顯示)。表 權(quán)利要求
1.一種用于制造玻璃的熔爐的再生器，該再生器包括位于第一面(18)與第二面00) 之間的多個層(12)的難熔元件(14)的堆疊物(10)，各層的難熔元件限定多個通道(16)， 在所述再生器中，自所述第一面延伸小于所述堆疊物總高度的50%的高度的堆疊區(qū)域被稱為“第一區(qū)域” (22)，該區(qū)域包括至少一個被稱為“窄通道片”的橫片(121; 122 ；12’ 1； 12’ 3)， 在該橫片中至少75%的所述通道在任何橫截面平面內(nèi)呈現(xiàn)寬度(1)小于0. 16m的最大寬度的開口，這些通道稱為“窄通道”，在所述第一區(qū)域中所有所述窄通道片的累積高度(Ht)大于 0. 5m。
2.如前一項權(quán)利要求所述的再生器，其中，所述窄通道片的所有通道是窄通道。
3.如前述權(quán)利要求中任一項所述的再生器，其中，所述累積高度大于0.Sm。
4.如前一項權(quán)利要求所述的再生器，其中，所述累積高度大于1.0m。
5.如前述權(quán)利要求中任一項所述的再生器，其中，所述第一區(qū)域02)延伸小于an的高度。
6.如前述權(quán)利要求中任一項所述的再生器，其中，所述第一區(qū)域02)包括少于10層， 其中至少兩個“窄通道”層是以使每個層的通道的開口的寬度始終小于所述最大寬度的方式成型。
7.如前一項權(quán)利要求所述的再生器，其中，所述第一區(qū)域包括至少四個窄通道層。
8.如前兩項權(quán)利要求中任一項所述的再生器，其中，所述窄通道層選自自所述第一面延伸的前六層。
9.如前三項權(quán)利要求中任一項所述的再生器，其中，每個所述窄通道層中的元件呈現(xiàn)大于0. IOm且小于0. 5m的高度。
10.如前述權(quán)利要求中任一項所述的再生器，其中，所述開口的寬度大于0.03m。
11.如前述權(quán)利要求中任一項所述的再生器，該再生器在第一區(qū)域中包括單一窄通道片，所述單一窄通道片自所述第一面延伸。
12.如前述權(quán)利要求中任一項所述的再生器，其中，所述第一面(18)是所述堆疊物的頂面。
13.如前述權(quán)利要求中任一項所述的再生器，其中，所述堆疊物(10)包括十字形元件和/或成對十字形元件。
14.如前述權(quán)利要求中任一項所述的再生器，其中，所述堆疊物(10)包括由電熔難熔材料制成的元件。
15.一種包括如前述權(quán)利要求中任一項所述的再生器的制造玻璃的熔爐。
16.如前一項權(quán)利要求所述的熔爐，其中，所述第一面是這樣的所述堆疊物的面熱空氣經(jīng)由該面離開該堆疊物進入燃燒器和/或來自燃燒器的熱氣經(jīng)由該面進入所述堆疊物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于制造玻璃的熔爐的再生器，其包括位于第一面與第二面之間的多個層的難熔元件的堆疊物，各層的難熔元件限定多個通道，在所述再生器中，自所述第一面延伸小于所述堆疊物總高度的50％的高度的堆疊區(qū)域被稱為“第一區(qū)域”(22)，該區(qū)域包括至少一個被稱為“窄通道片”的橫片(121，122；12’1，12’3)，其中至少75％的所述通道在任何橫截面平面內(nèi)呈現(xiàn)寬度(l)小于0.16m的開口，在所述第一區(qū)域中所有所述窄通道片的累積高度(HT)大于0.5m。
文檔編號C03B5/237GK102471117SQ201080033753
公開日2012年5月23日 申請日期2010年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月28日
發(fā)明者伊夫斯·馬塞爾·萊昂·鮑森特-羅斯, 奧利弗·西蒂, 戴維·勒舍瓦利耶 申請人:法商圣高拜歐洲實驗及研究中心